[实用新型]空间大热流内仿形模拟器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于空间环境的大热流内仿形模拟器，是用来模拟航天发动机在空间环境下点火时航天发动机内部产生的大热流辐射效应。

背景技术

人造卫星及其他航天器在进入空间轨道飞行阶段后，长期处于超高真空和超低温的空间环境中，同时接受空间外热流环境与卫星内部热流的影响。航天发动机作为人造卫星及其他航天器的动力部件，在空间环境中点火产生的内部大热流是卫星内部的主要热流源，其对卫星及其航天器部件的影响，必须通过地面模拟热流试验进行考核，为卫星及其航天器部件制定热防护措施提供依据，从而保证卫星及其航天器在空间环境长期可靠的工作，完成各项预定的任务。

采用由石英灯组成的红外加热阵的红外模拟方法和采用金属电阻片组成的红外加热笼的红外模拟方法最早并成熟应用于模拟空间外热流环境，存在不足之处即模拟输出功率及热流强度很小，且不能模拟动态热环境和提供异型空间内的热流辐射模拟效应。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种空间大热流内仿形模拟器，该内仿形模拟器采用石墨作为发热体的，应用于空间环境中的大热流内仿形模拟器。

本实用新型实现所述目的所采用的技术方案如下：

一种空间大热流内仿形模拟器，包括仿发动机内型面锥体，隔热平台，三组石墨电极，下、中、上层石墨托盘，下、中、上层石墨发热体；三组石墨电极呈正六边形分布于模拟器的中心部位；隔热平台上面安装有陶瓷支柱，仿发动机内型面锥体底端安装在陶瓷支柱上端；下、中、上层石墨托盘自下而上固定安装于石墨电极且位于石墨隔热层的上方，下、中、上层石墨发热体分别固定安装于下、中、上层石墨托盘，下、中、上层石墨托盘与下、中、上层石墨发热体及三组石墨电极位于仿发动机内型面锥体内部。

隔热平台包括石墨隔热层、金属底板与瓷环，金属底板通过瓷环固定安装于石墨电极，金属底板上面安装石墨隔热层，金属底板上面固定安装有陶瓷支柱。

石墨电极的底端位于隔热平台的下方，石墨电极的底端与外控制调压电路连接。

下、中、上层石墨发热体分别通过陶瓷绝缘柱固定安装于下、中、上层石墨托盘。

下、中、上层石墨发热体的辐射面积相同，下、中、上层石墨发热体的辐射面积之和是1m²，下、中、上层石墨发热体外侧面与仿发动机内型面锥体内表面平行。每个石墨发热体的单元发热功率为185kW，采用单相连接，设计输入电压0～110V无级调节；由于三个单元发热体分别采用三个石墨托盘安装固定，采用陶瓷绝缘柱保证单元发热体与石墨托盘的可靠绝缘，可有效防止真空低温下启动加热时，单元发热体、石墨托盘及陶瓷绝缘柱受强冷热冲击碎裂。

本实用新型采用石墨作为发热体，仿航天发动机内型面锥体结构设计，辐射面积1m²，辐射功率最大为555kW，模拟热流密度100～500kW/m²，可较宽范围模拟航天发动机在空间环境中点火产生的热辐射效应，并可在有效模拟范围内实现辐射热流的无级调节。实现了对空间环境下、局限空间内大热流模拟辐射效应的模拟。

附图说明

图1为本实用新型的纵剖面构造示意图，

图2为图1的A—A剖视图，

图3为中层石墨发热体的外形图，

图4为图3的平面展开图。

图中：1—上层石墨发热体，2—陶瓷绝缘柱,3—上层石墨托盘，4—中层石墨发热体,5—中层石墨托盘，6—下层石墨发热体，7—下层石墨托盘，8—仿发动机内型面锥体，9—石墨螺母，10—陶瓷绝缘环，11—陶瓷支柱，12—石墨隔热层，13—石墨电极，14—瓷环，15—金属底板。

具体实施方式      

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。